안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
수건은 우리 일상생활에서 떼려야 뗄 수 없는 물건입니다. 일반적으로 우리가 입는 옷의 면과는 다르게 수건은 유독 물기를 잘 흡수하는 특징이 있습니다. 육안으로 비교해도 수건과 일반 면의 표면은 다른 질감을 갖고 있으며, 손으로 만져봐도 마찬가지입니다. 그래서 이번 포스팅은 물기 제거를 위해 하루에 한 개는 꼭 사용하는 수건이 어떤 원리로 물기를 잘 흡수하는지 알아보고자 합니다. 수건이 물을 흡수하는 원리를 이해하기 위해서는 우선 모세관 현상이 무엇인지 알아야 합니다.
모세관 현상
모세관 현상은 액체가 매우 얇은 관의 틈을 따라 상승(물) 또는 하강(수은)하는 현상을 말합니다. 이 현상은 우리의 일상에서도 흔히 볼 수 있습니다. 아래쪽에 있던 물이 종이를 타고 거꾸로 올라가는 현상을 한 번 즘은 본 적이 있을 겁니다. 붓에 먹물을 묻히면 먹물이 붓으로 쭉 빨려 올라가는 것 또한 모세관 현상에 의한 것입니다. 이렇게 액체가 수직으로 이동하는 모세관 현상은 응집력과 부착력이라는 두 가지 힘과 관련이 있습니다.
응집력-부착력
그림 2. 유리관에 든 물과 수은의 메니스커스 (출처: Chemistry, The Central Science e13)
응집력은 동종 분자들 사이에 작용하는 인력으로, 입자들이 서로 모이려는 힘을 의미합니다. 부착력은 서로 다른 성질의 두 물질이 접해 있을 때 이들 사이에 작용하는 힘을 말합니다. 유리관 안에 물을 넣은 상황을 예로 들면, 유리관 안에 존재하는 물 분자들 사이에 작용하는 힘이 응집력이고 물과 유리관 안쪽 면 사이에 작용하는 힘이 부착력입니다. 위의 그림 2를 보면 응집력과 부착력을 더 쉽게 이해할 수 있습니다.
